Protection anti-pincement - Micro

A150_f
Protection anti-pincement
Principe capacitif
Protection anti-pincement
De nos jours, le lève vitre électrique et automatique fait partie des
équipements standards de la plupart des véhicules. De plus en
plus dans ces mêmes véhicules nous trouvons aussi la porte
coulissante, le hayon et le couvercle de coffre. Cependant il y a
des risques qui sont liés à ce niveau de confort : les personnes
qui ont eu une doigt coincé dans une vitre électrique savent à
quel point cela peut-être douloureux. Avec Les toits ouvrants et
les hayons les blessures peuvent être bien plus graves voir
même fatale à cause de leur
masse plus importante. Par
conséquent, le processus de fermeture doit être contrôlé afin
d'éviter les désagréments. Généralement les procédés récents
fonctionnent sur cette logique : le moteur est mis hors tension
lorsque le couple à fournir dépasse un seuil défini ou lorsque les
deux capteurs tactiles filaires insérés dans les joints de contact
sont pressés en même temps. Tous ces procédés ont
cependant l'inconvénient qu'il faille exercer une force, et dans
bien des cas, assez importantes.
Par conséquent la solution est un système de surveillance sans
contact. Avec Metzeler et Frauhofer Gesellschaft, Micro-Epsilon
a développé un système de surveillance anti-pincement
capacitif sans contact qui peut être facilement intégré dans les
profils de portes et de vitres. Grâce a ce procédé, le câble déjà
présent dans le profil peut alors servir d'élément de détection.
Ces deux fils forment les armatures d'un un circuit capacitif qui
Champ de détection
réagit au changement de capacité entre les fils. Le champ
électrique s'étend aussi à l'extérieur de l'espace entre les fils ce
qui permet une surveillance sans contact. Si un objet ayant une
constante diélectrique > 1 passe dans le champ, la capacité
change et le circuit détecte sa présence. Etant donné que le
corps humain est principalement constitué d'eau avec une
constante diélectrique d'à peu près 81, la présence d'une partie
du corps est aisément détectée.
supplémentaire est prévue car les fils sont aussi utilisés comme
capteur tactile. C'est important au cas où un autre objet qui
Mais que ce passe t'il si il pleut ou tout simplement si il y a
n'aurait pas une constante diélectrique assez élevée était
présence d'humidité dans le champ de détection ? L'eau agit-elle
détecté (ex : un objet en plastique ou en bois). Cependant dans
aussi sur le capteur? Les ingénieurs de Micro-Epsilon ont
ce cas la force de pression de la vitre n'est pas un tel problème.
développés avec succès un système de différentiation entre
Le circuit de traitement des données est miniaturisé sous la
l'eau et la peau. Il utilise une technique multifréquence de
forme d'un ASIC, ce qui réduit l'espace d'installation et présente
différentiation claire dans le signal de sortie entre une partie du
ainsi une solution rentable pour la production à grande échelle.
corps et un liquide. C'est seulement maintenant et grâce à ça
que le système est exploitable pour les véhicules. Une sécurité
Application
Données du système :
- Capteurs capacitifs composés de deux fils électrodes
- Extrudés dans un profil caoutchouc
- Système redondant avec signal tactile
- Electronique avec ASIC dans un boitier plastique.
- Plage de mesure 10 pF, compensée jusqu'à 300 pF.
- Résolution < 50 fF
- Seuil de détection d'un doigt à partir de 3 mm, Une main à
partir 20 mm
- Temps de réponse < 7 ms, tactile < 5 µs.
- détection de la nature de l'objet (main/eau)
- détection de la rupture des fils
- Prêt pour l'utilisation 60 ms après mise sous tension
- Tension d'alimentation 7 ... 18 VDC, consommation de
courant < 25 mA.
- Signal de sortie logique 5 V
Cable
Air
Cable
Cette application a été réalisée en coopération
avec Metzeler Automotive Profil system
Joint
MICRO-EPSILON France
29 Rue Jean Rostand
91893 ORSAY Cedex
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